本发明属于硬质合金技术领域,具体地说是一种双晶结构耐腐蚀硬质合金及其制备方法。
背景技术:
wc-co硬质合金因其高的硬度、耐磨性和横向断裂强度,在切削工具、模具、矿山工具及耐磨零部件等领域获得广泛应用。一般来说制备高硬度和高耐磨性的硬质合金,基本上以牺牲硬质合金的断裂韧性来达到要求的,通常合金的组织结构愈细,硬度愈高,耐磨性愈好;而强度随之降低,脆性增大,焊接性能变差。相反,合金的结构愈粗,则抗弯强度愈高,抗冲击性能愈好,而耐磨性、硬度会相应降低。在硬质合金制品的使用过程中,常常要求合金制品同时具有好的韧性和好的耐磨性。而具有特殊的双晶组织结构的硬质合金,可同时具有高强度、高韧性、高耐磨性等优良综合性能。
目前的双晶结构硬质合金,虽然提升了一定的硬度和韧性,但是在耐腐蚀性方面仍然不足。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种双晶结构耐腐蚀硬质合金。
为了解决上述技术问题,本发明采取以下技术方案:
一种双晶结构耐腐蚀硬质合金,由以下按照重量份数计的原材料组成:
镍粉15-20份,铝粉10-12份,碳化钒粉1.5-3.5份,碳化铬粉1.5-2.5份,钼粉5-10份,碳化钨粉66-74份;
其中碳化钨粉由粒度为1.5-2.1微米的碳化钨粉和粒度为5-10微米的碳化钨粉构成,并且粒度为1.5-2.1微米的碳化钨粉占50-66份,粒度为5-10微米的碳化钨粉占8-16份。
所述碳化钨粉的含碳量为7-9%。
所述合金由以下按照重量份数计的原材料组成:
镍粉18份,铝粉11份,碳化钒粉2份,碳化铬粉2份,钼粉8份,碳化钨粉70份。
一种双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,包括以下步骤:
对粒度为5-10微米的碳化钨粉放置在球磨机中研磨,然后加入粒度为1.5-2.1微米的碳化钨粉、镍粉,铝粉,碳化钒粉,碳化铬粉,钼粉,继续研磨处理,得到混合均匀的混合物料;
对混合物料烘干,再进行喷雾制粒,压制成压坯,经烧结、冷却得到成品硬质合金。
所述压坯在420-480mpa的压力下压制成型,压制前添加入成型剂。
所述烧结时,温度保持在1360-1400℃,真空度为1-2pa,保温1-2小时,然后通入惰性气体,压力控制在5-20mpa范围内,在1380℃保温20-30分钟,随炉冷却至室温。
所述研磨时,采用无水乙醇作为球磨介质,以wc-co硬质合金球为研磨体。
本发明具有稳定的双晶结构,使其具备有高韧性、高强度,通过加入铝,可以大幅度提升合金的耐腐蚀性能。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例一
一种双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,包括以下步骤:
选择原材料,按照重量份数计,镍粉15份,铝粉10份,碳化钒粉1.5份,碳化铬粉1.5份,钼粉5份,碳化钨粉66份,碳化钨粉由粒度为1.5微米的碳化钨粉60份和粒度为5微米的碳化钨粉8份组成。
对粒度为5微米的碳化钨粉放置在球磨机中研磨,然后加入粒度为1.5微米的碳化钨粉、镍粉,铝粉,碳化钒粉,碳化铬粉,钼粉,继续研磨处理,得到混合均匀的混合物料。研磨时,采用无水乙醇作为球磨介质,以wc-co硬质合金球为研磨体,确保研磨体的耐磨度。
对混合物料烘干,再进行喷雾制粒,加入成型剂,在420mpa的压力下压制成型,压制成压坯。
在1360℃,真空度为1pa的条件下进行烧结,保温1小时,然后通入惰性气体,压力控制在5mpa,在1380℃保温20分钟,随炉冷却至室温,取出即得到成品硬质合金。
实施例二
一种双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,包括以下步骤:
选择原材料,按照重量份数计,镍粉18份,铝粉11份,碳化钒粉2份,碳化铬粉2份,钼粉8份,碳化钨粉由粒度为2微米的碳化钨粉62份和粒度为8微米的碳化钨粉7份组成。
对粒度为8微米的碳化钨粉放置在球磨机中研磨,然后加入粒度为2微米的碳化钨粉、镍粉,铝粉,碳化钒粉,碳化铬粉,钼粉,继续研磨处理,得到混合均匀的混合物料。研磨时,采用无水乙醇作为球磨介质,以wc-co硬质合金球为研磨体,确保研磨体的耐磨度。
对混合物料烘干,再进行喷雾制粒,加入成型剂,在450mpa的压力下压制成型,压制成压坯.
在1380℃,真空度为2pa的条件下进行烧结,保温2小时,然后通入惰性气体,压力控制在10mpa,在1380℃保温25分钟,随炉冷却至室温,取出即得到成品硬质合金。
实施例三
一种双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,包括以下步骤:
选择原材料,按照重量份数计,镍粉20份,铝粉12份,碳化钒粉3.5份,碳化铬粉2.5份,钼粉10份,碳化钨粉74份,碳化钨粉由粒度为2.1微米的碳化钨粉63份和粒度为10微米的碳化钨粉11份组成。
对粒度为8微米的碳化钨粉放置在球磨机中研磨,然后加入粒度为2微米的碳化钨粉、镍粉,铝粉,碳化钒粉,碳化铬粉,钼粉,继续研磨处理,得到混合均匀的混合物料。研磨时,采用无水乙醇作为球磨介质,以wc-co硬质合金球为研磨体,确保研磨体的耐磨度。
对混合物料烘干,再进行喷雾制粒,加入成型剂,在480mpa的压力下压制成型,压制成压坯。
在1400℃,真空度为2pa的条件下进行烧结,保温3小时,然后通入惰性气体,压力控制在20mpa,在1380℃保温30分钟,随炉冷却至室温,取出即得到成品硬质合金。
需要说明的是,以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种双晶结构耐腐蚀硬质合金,其特征在于,由以下按照重量份数计的原材料组成:
镍粉15-20份,铝粉10-12份,碳化钒粉1.5-3.5份,碳化铬粉1.5-2.5份,钼粉5-10份,碳化钨粉66-74份;
其中碳化钨粉由粒度为1.5-2.1微米的碳化钨粉和粒度为5-10微米的碳化钨粉构成,并且粒度为1.5-2.1微米的碳化钨粉占50-66份,粒度为5-10微米的碳化钨粉占8-16份。
2.根据权利要求1所述的双晶结构耐腐蚀硬质合金,其特征在于,所述碳化钨粉的含碳量为7-9%。
3.根据权利要求2所述的双晶结构耐腐蚀硬质合金,其特征在于,所述合金由以下按照重量份数计的原材料组成:
镍粉18份,铝粉11份,碳化钒粉2份,碳化铬粉2份,钼粉8份,碳化钨粉70份。
4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
对粒度为5-10微米的碳化钨粉放置在球磨机中研磨,然后加入粒度为1.5-2.1微米的碳化钨粉、镍粉,铝粉,碳化钒粉,碳化铬粉,钼粉,继续研磨处理,得到混合均匀的混合物料;
对混合物料烘干,再进行喷雾制粒,压制成压坯,经烧结、冷却得到成品硬质合金。
5.根据权利要求4所述的双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,其特征在于,所述压坯在420-480mpa的压力下压制成型,压制前添加入成型剂。
6.根据权利要求5所述的双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,其特征在于,所述烧结时,温度保持在1360-1400℃,真空度为1-2pa,保温1-2小时,然后通入惰性气体,压力控制在5-20mpa范围内,在1380℃保温20-30分钟,随炉冷却至室温。
7.根据权利要求6所述的双晶结构耐腐蚀硬质合金的制备方法,其特征在于,所述研磨时,采用无水乙醇作为球磨介质,以wc-co硬质合金球为研磨体。